2020年高考生物一輪復(fù)習(xí)（創(chuàng)新版）文檔必修1第3單元細胞的能量供應(yīng)和利用第8講

第8講酶與ATP[考綱明細]1.酶在代謝中的作用(Ⅱ)2.ATP在能量代謝中的作用(Ⅱ)3.實驗：探究影響酶活性的因素考點1酶的本質(zhì)、作用1．酶在細胞代謝中的作用(1)細胞代謝細胞中各種eq\o(□,\s\up3(01))化學(xué)反應(yīng)的統(tǒng)稱，是細胞生命活動的基礎(chǔ)。(2)過氧化氫在不同條件下的分解①實驗過程a組與b組比較，說明eq\o(□,\s\up3(02))加熱能提高反應(yīng)速率；c組與d組未經(jīng)加熱，也有氣泡產(chǎn)生，說明eq\o(□,\s\up3(03))Fe3＋和新鮮肝臟中的過氧化氫酶都能加快過氧化氫分解；c組與d組比較，說明eq\o(□,\s\up3(04))過氧化氫酶比Fe3＋的催化效率高。②變量分析(3)酶的作用機理①活化能：分子從eq\o(□,\s\up3(09))常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的eq\o(□,\s\up3(10))活躍狀態(tài)所需要的能量。②作用機理：降低化學(xué)反應(yīng)的eq\o(□,\s\up3(11))活化能。2．酶的作用原理分析(1)無催化劑催化的反應(yīng)曲線是eq\o(□,\s\up3(01))②。(2)有酶催化的反應(yīng)曲線是eq\o(□,\s\up3(02))①。(3)AC段的含義是在無催化劑的條件下，反應(yīng)所需要的活化能。(4)AB段的含義是酶eq\o(□,\s\up3(03))降低的活化能。(5)若將酶催化改為無機催化劑催化該反應(yīng)，則B點在縱軸上將eq\o(□,\s\up3(04))向上移動。用加熱的方法不能降低反應(yīng)所需活化能，但會eq\o(□,\s\up3(05))提供能量。注：如果終態(tài)的能量低于初態(tài)說明該反應(yīng)為放能反應(yīng)，往往伴隨著ATP的合成，反之，則為吸能反應(yīng)。深挖教材(1)酶作為生物催化劑與無機催化劑相比，在發(fā)揮作用時有哪些共同點？提示①反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量不變；②能加快反應(yīng)速率，縮短達到反應(yīng)平衡的時間，但不能改變平衡點；③都能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。(2)酶除了具有催化功能外，可以調(diào)節(jié)生命活動嗎？提示催化(降低化學(xué)反應(yīng)的活化能)是酶唯一的功能，它不具有調(diào)節(jié)功能，也不作為能源(或組成)物質(zhì)。

(1)酶本質(zhì)的探索歷程答案①—f②—a③—c④—d和e⑤—b(2)酶的本質(zhì)和作用[特別提醒](1)內(nèi)涵：活細胞產(chǎn)生的具有生物催化作用的有機物。外延：絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA，因此酶的合成受基因控制。(2)分類：按存在部位分為胞內(nèi)酶和胞外酶，按功能分為水解酶和合成酶。題組eq\a\vs4\al(一)酶的概念和本質(zhì)1．關(guān)于生物體產(chǎn)生的酶的敘述，錯誤的是()A．酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNAB．酶可以在細胞外發(fā)揮作用C．蛋白酶和淀粉酶都屬于水解酶類D．高溫和低溫均能破壞酶的結(jié)構(gòu)使其失去活性答案D解析絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA，A正確；在適宜條件下，酶可以在細胞外催化化學(xué)反應(yīng)，B正確；蛋白酶催化蛋白質(zhì)水解，淀粉酶催化淀粉水解，二者都屬于水解酶類，C正確；酶的活性受溫度影響，高溫和低溫的作用不同，高溫能破壞酶的結(jié)構(gòu)使其變性失活，而低溫使酶的活性降低，但其結(jié)構(gòu)并未發(fā)生改變，D錯誤。2．(2017·全國卷Ⅱ)下列關(guān)于生物體中酶的敘述，正確的是()A．在細胞中，核外沒有參與DNA合成的酶B．由活細胞產(chǎn)生的酶在生物體外沒有催化活性C．從胃蛋白酶的提取液中沉淀該酶可用鹽析的方法D．唾液淀粉酶催化反應(yīng)最適溫度和保存溫度是37℃答案C解析在細胞核外，葉綠體和線粒體中都含有參與DNA合成的酶，A錯誤；由活細胞產(chǎn)生的酶，在生物體外適宜的條件下也有催化活性，如唾液淀粉酶在適宜條件下可催化試管中的淀粉水解，B錯誤；鹽析可使蛋白質(zhì)沉淀，但不會破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，析出的蛋白質(zhì)仍可以溶解在水中，其化學(xué)性質(zhì)不會發(fā)生改變，C正確；唾液淀粉酶催化反應(yīng)的最適溫度是37℃，但保存時應(yīng)在低溫條件下，D錯誤。題后歸納(1)從酶的化學(xué)本質(zhì)上講，絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA。在高中教材中常見的一些酶(如淀粉酶，蛋白酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶等)，若無特別說明，其本質(zhì)都是蛋白質(zhì)。(2)若題目信息中告知某催化功能的物質(zhì)經(jīng)蛋白酶處理后“喪失活性”，則該酶為蛋白質(zhì)，若仍具活性，則該酶為RNA。題組eq\a\vs4\al(二)酶的作用及作用原理3．下列有關(guān)生物體中酶的敘述，正確的是()A．酶在細胞代謝的調(diào)節(jié)方面具有重要作用B．與沒有酶參與的反應(yīng)相比，產(chǎn)物更多C．一種酶可成為另一種酶作用的底物D．酶在催化反應(yīng)完成后立即被滅活答案C解析酶在代謝方面起催化作用，無調(diào)節(jié)作用，A錯誤；酶參與反應(yīng)，是改變反應(yīng)速率，產(chǎn)物不會更多，不改變反應(yīng)的平衡點，B錯誤；酶的本質(zhì)絕大多數(shù)為蛋白質(zhì)，蛋白酶可以催化淀粉酶等本質(zhì)為蛋白質(zhì)的酶的水解，C正確；酶在反應(yīng)前后本質(zhì)不變，D錯誤。4.(2017·天津高考)將A、B兩種物質(zhì)混合，T1時加入酶C。如圖為最適溫度下A、B濃度的變化曲線。敘述錯誤的是()A．酶C降低了A生成B這一反應(yīng)的活化能B．該體系中酶促反應(yīng)速率先快后慢C．T2后B增加緩慢是酶活性降低導(dǎo)致的D．適當(dāng)降低反應(yīng)溫度，T2值增大答案C解析加入酶C后，A濃度下降，B濃度上升，這是由于酶C降低了A生成B這一反應(yīng)的活化能，使A轉(zhuǎn)化為B，A正確；B物質(zhì)濃度變化曲線的斜率可代表酶促反應(yīng)速率，據(jù)圖可知，酶促反應(yīng)速率先快后慢，B正確；T2后，B增加緩慢是底物A不足導(dǎo)致的，C錯誤；圖示為最適溫度下A、B濃度的變化曲線，適當(dāng)降低反應(yīng)溫度后，酶活性降低，反應(yīng)速率變慢，達到原T2對應(yīng)的反應(yīng)程度所需時間延長，D正確。

考點2酶的作用特性及影響因素1．酶的特性(1)酶的高效性①圖中加入酶的曲線和加入無機催化劑的曲線比較，說明eq\o(□,\s\up3(01))酶具有高效性，而與不加催化劑的曲線比較只能說明eq\o(□,\s\up3(02))酶具有催化作用。②當(dāng)?shù)孜锪恳欢〞r，酶只能縮短eq\o(□,\s\up3(03))達到反應(yīng)平衡所需的時間，不改變產(chǎn)物的最大生成量。③酶只能催化已存在的化學(xué)反應(yīng)。(2)酶的專一性①含義：酶對底物具有嚴(yán)格的選擇性，一種酶只能催化eq\o(□,\s\up3(04))一種或一類化學(xué)反應(yīng)。②圖像圖中A表示酶，B表示被A催化的底物，E、F表示B被分解后產(chǎn)生的物質(zhì)，C、D表示不能被A催化的物質(zhì)。③曲線a．在底物中加入酶A，反應(yīng)速率較未加酶時明顯加快，說明酶Aeq\o(□,\s\up3(05))能催化底物的反應(yīng)。b．在底物中加入酶B，反應(yīng)速率和未加酶時相同，說明酶Beq\o(□,\s\up3(06))不能催化底物的反應(yīng)。(3)作用條件較溫和①酶促反應(yīng)一般是在eq\o(□,\s\up3(07))比較溫和的條件下進行的。②a.最適溫度：一般來說，動物體內(nèi)的酶最適溫度在eq\o(□,\s\up3(08))35～40_℃之間；植物體內(nèi)的酶最適溫度在eq\o(□,\s\up3(09))40～50_℃之間；細菌和真菌體內(nèi)的酶最適溫度差別較大。b．最適pH：動物體內(nèi)酶的最適pH大多在eq\o(□,\s\up3(10))之間，但也有例外，如胃蛋白酶最適pH為eq\o(□,\s\up3(11))；植物體內(nèi)的酶最適pH大多在eq\o(□,\s\up3(12))之間。③過酸、過堿或溫度過高，都會使酶的eq\o(□,\s\up3(13))空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶eq\o(□,\s\up3(14))永久失活；而在低溫下，酶的活性明顯eq\o(□,\s\up3(15))降低，但酶的eq\o(□,\s\up3(16))空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在適宜的溫度下酶的活性可以eq\o(□,\s\up3(17))升高。因此，酶可以在低溫下保存。2．酶促反應(yīng)的影響因素(1)溫度和pH圖甲和圖乙顯示：①在最適溫度(pH)時，酶的催化作用最強，高于或低于最適溫度(pH)，酶的催化作用都將減弱；②在一定溫度(pH)范圍內(nèi)，隨溫度(pH)的升高，酶的催化作用增強，超過這一范圍，酶的催化作用逐漸減弱；③過酸、過堿、高溫都會使酶失活。從圖丙和圖丁可以看出：pH或溫度的變化不影響酶作用的最適溫度或pH。(2)底物濃度和酶濃度圖甲中OP段酶促反應(yīng)速率的限制因素是底物濃度，而P點之后的限制因素可能為酶濃度或酶活性；圖乙對反應(yīng)底物的要求是底物足量。深挖教材(1)最適合酶保存的溫度是最適溫度嗎？改成pH呢？提示最適合酶保存的溫度不是最適溫度，最適合酶保存的pH為最適pH。(2)溫度和pH與底物濃度和酶濃度對酶促反應(yīng)速率的影響相同嗎？提示不相同。溫度和pH是通過影響酶活性來影響酶促反應(yīng)速率的，而底物濃度和酶濃度是通過影響底物和酶的接觸概率來影響酶促反應(yīng)速率的，其并不影響酶活性。1．(必修1P83學(xué)科交叉)無機催化劑催化的化學(xué)反應(yīng)范圍比較廣。例如酸既能催化蛋白質(zhì)水解，也能催化脂肪水解，還能催化淀粉水解。2．(必修1P85知識鏈接)在人和動物體內(nèi)，酶的活性與內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定有密切關(guān)系。3．(必修1P85與社會的聯(lián)系)用酶水解淀粉生產(chǎn)葡萄糖與鹽酸催化淀粉水解的方法相比的優(yōu)點是高效性和在常溫常壓下就可以進行(或節(jié)能、環(huán)保等)。(必修1P86拓展題T1改編)如圖中曲線①表示的是在最適溫度下，反應(yīng)物濃度對酶所催化的化學(xué)反應(yīng)速率的影響。下列敘述不正確的是()A．A點時隨著反應(yīng)物濃度的增加，酶促反應(yīng)速率加快B．C點時酶促反應(yīng)速率達到最大C．如果B點時反應(yīng)體系加入少量同種酶，曲線不變D．如果A點時將反應(yīng)體系溫度升高5℃，酶促反應(yīng)速率可能按曲線②方式變化答案C解析在OC段，隨著反應(yīng)物濃度的增加，反應(yīng)速率加快，所以A點時隨著反應(yīng)物濃度的增加，酶促反應(yīng)速率加快，A正確；由圖可知，C點時酶促反應(yīng)速率達到最大，B正確；如果在B點時向反應(yīng)體系加入少量同種酶，反應(yīng)速率加快，曲線斜率會變大，C錯誤；如果在A點時將反應(yīng)體系溫度升高5℃，則酶活性降低，酶促反應(yīng)速率減慢，可能按曲線②方式變化，D正確。題組eq\a\vs4\al(一)酶的特性1．下列關(guān)于酶的敘述，正確的是()A．酶具有催化作用并都能與雙縮脲試劑反應(yīng)呈紫色B．細胞代謝能夠有條不紊地進行與酶的專一性有關(guān)C．酶適宜在最適溫度及最適pH條件下長期保存D．可用過氧化氫作底物來探究溫度對酶活性的影響答案B解析大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)能與雙縮脲試劑反應(yīng)呈紫色，而少數(shù)酶是RNA，RNA不能與雙縮脲試劑反應(yīng)呈現(xiàn)紫色，A錯誤；每一種酶只能催化一種或者一類化學(xué)反應(yīng)，這是細胞代謝能夠有條不紊地進行的重要原因，B正確；在最適溫度和pH條件下，酶的活性最強，不適合酶的長期保存，C錯誤；過氧化氫高溫易分解，所以一般不選擇過氧化氫溶液作為底物來探究溫度對酶活性的影響，D錯誤。2．(2018·合肥六校聯(lián)考)如圖為酶與底物結(jié)合示意圖，下列有關(guān)敘述不正確的是()A．酶的形狀在催化過程中會發(fā)生改變B．底物與酶特定部位的結(jié)合具有專一性C．此圖可表示1分子蔗糖經(jīng)酶催化后產(chǎn)生2分子葡萄糖的過程D．圖示過程能夠保證酶保持較高的催化活性答案C解析1分子蔗糖經(jīng)酶催化后產(chǎn)生1分子葡萄糖和1分子果糖，C錯誤。技法提升具有專一性或特異性的五類物質(zhì)(1)酶：每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。如限制性核酸內(nèi)切酶只能識別特定的核苷酸序列，并在特定的切點上切割DNA分子。(2)載體：某些物質(zhì)通過細胞膜時需要載體協(xié)助，不同物質(zhì)所需載體不同，載體的專一性是細胞膜選擇透過性的基礎(chǔ)。(3)激素：激素特異性地作用于靶細胞、靶器官，其原因在于它的靶細胞膜或胞內(nèi)存在與該激素特異性結(jié)合的受體。(4)tRNA：tRNA有61種，每種tRNA只能識別并轉(zhuǎn)運一種氨基酸。(5)抗體：一種抗體只能與相應(yīng)的抗原發(fā)生特異性結(jié)合。題組eq\a\vs4\al(二)酶的相關(guān)曲線分析3.(2018·河南八市第一次測評)在研究溫度對某種酶活性的影響實驗中，不同溫度下反應(yīng)物濃度隨反應(yīng)時間的變化如圖所示。下列說法錯誤的是()A．本實驗中，溫度屬于自變量，酶的用量屬于無關(guān)變量B．在三組實驗中，50℃條件下酶降低活化能的效率最高C．若在t1之前將A組的溫度提高10℃，其反應(yīng)速度會加快D．在t1～t3時間段，反應(yīng)物濃度的降低限制了B組反應(yīng)的速率答案B解析從圖得知，本實驗中，自變量是溫度，因變量是反應(yīng)物濃度，酶的用量屬于無關(guān)變量，A正確；在相同時間內(nèi)，B組曲線下降的最快，說明該組溫度下酶促反應(yīng)速度最快，即30℃的條件下酶降低活化能的效率最高，B錯誤；若在t1之前將A組的溫度提高10℃，酶活性會升高，反應(yīng)速度會加快，C正確；t1～t3時間段，B組的反應(yīng)物較少，是限制其速率的主要原因，D正確。技法提升“四看法”分析酶促反應(yīng)曲線變式訓(xùn)練[3－1](2018·北京西城期末)下圖為酶促反應(yīng)曲線，Km表示反應(yīng)速率為1/2Vmax時的底物濃度。競爭性抑制劑與底物結(jié)構(gòu)相似，可與底物競爭性結(jié)合酶的活性部位；非競爭性抑制劑可與酶的非活性部位不可逆性結(jié)合，從而使酶的活性部位功能喪失。下列分析錯誤的是()A．Km值越大，酶與底物親和力越高B．加入競爭性抑制劑，Km值增大C．加入非競爭性抑制劑，Vmax降低D．非競爭性抑制劑破壞酶的空間結(jié)構(gòu)答案A解析Km值表示反應(yīng)速率為1/2Vmax時的底物濃度，Km值越大，說明底物越難與酶結(jié)合，酶與底物親和力越低，A錯誤；競爭性抑制劑的作用機理為與底物競爭性結(jié)合酶的活性部位，加入競爭性抑制劑底物與酶結(jié)合受限，Km值增大，B正確；非競爭性抑制劑作用機理為與酶的非活性部位結(jié)合，使酶活性部位功能喪失，加入非競爭性抑制劑，有活性的酶數(shù)量降低，Vmax降低，C正確；非競爭性抑制劑通過破壞酶的空間結(jié)構(gòu)抑制酶促反應(yīng)，D正確。[3－2](2018·安徽六安一中模擬)如圖表示改變某一因素前后，淀粉溶液在唾液淀粉酶的作用下分解產(chǎn)生還原糖的結(jié)果，請據(jù)此分析，改變下列哪種因素才能獲得改變后的結(jié)果()A．溫度 B．pH值C．淀粉溶液量 D．唾液量答案C解析改變溫度和pH會影響酶的活性，從而影響化學(xué)反應(yīng)速率，但不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點，即產(chǎn)物的最終產(chǎn)量不變，圖中實驗組的還原糖生成量明顯減少，A、B錯誤；改變底物的量，產(chǎn)物的量則會改變。圖中對照組的還原糖生成量一直多于實驗組的還原糖生成量，故改變的是淀粉溶液量，即降低了淀粉溶液量，C正確；改變唾液量，即唾液淀粉酶的量，會影響化學(xué)反應(yīng)速率，但不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點，即產(chǎn)物的最終產(chǎn)量不變，圖中實驗組的還原糖生成量明顯減少，D錯誤。一、對比法——驗證酶的高效性和專一性1．驗證酶的高效性(1)設(shè)計思路：通過將不同類型催化劑(主要是酶與無機催化劑)催化底物的反應(yīng)速率進行比較，得出結(jié)論。(2)設(shè)計方案2．驗證酶的專一性(1)設(shè)計思路：常見的方案有兩種，即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同，最后通過觀察酶促反應(yīng)能否進行得出結(jié)論。(2)設(shè)計方案1．(2018·山西名校聯(lián)考)現(xiàn)有甲、乙、丙三支試管，先向三支試管內(nèi)加入2mL可溶性淀粉溶液，再按下圖所示步驟操作，然后分別用斐林試劑檢驗。下列分析不正確的是()A．甲試管和乙試管對照，說明酶具有專一性B．甲試管和丙試管對照，說明酶活性受高溫影響C．實驗結(jié)果是甲試管內(nèi)會出現(xiàn)磚紅色沉淀D．實驗結(jié)果是乙試管和丙試管內(nèi)出現(xiàn)磚紅色沉淀答案D解析甲與乙對照，底物相同，酶不同，可證明酶的專一性，A正確；甲和丙對照，酶相同，溫度不同，可以說明溫度影響酶的活性，B正確；甲試管中淀粉在唾液淀粉酶的作用下水解生成還原糖，用斐林試劑檢驗在水浴加熱條件下可以出現(xiàn)磚紅色沉淀，C正確；乙試管中胃蛋白酶不能催化淀粉水解，丙試管中唾液淀粉酶失活，兩試管中均不出現(xiàn)磚紅色沉淀，D錯誤。2．在甲、乙、丙三支試管中加入下列物質(zhì)并保溫一段時間后，有關(guān)分析不正確的是()A．加入碘液后，溶液變藍的只有乙試管B．加入斐林試劑后水浴加熱，溶液呈現(xiàn)磚紅色的有甲試管和丙試管C．加入雙縮脲試劑后，三支試管中的溶液均變藍色D．溫度、pH在本實驗中均屬于無關(guān)變量答案C解析甲試管中可進行反應(yīng)，產(chǎn)物為麥芽糖，乙試管中不能進行反應(yīng)，丙試管中的最終產(chǎn)物為葡萄糖，因此，加入碘液后溶液變藍的為乙試管，加入斐林試劑后水浴加熱，有磚紅色沉淀的為甲試管和丙試管，A、B正確；反應(yīng)完成后，淀粉酶、麥芽糖酶制劑仍留在試管中，故加入雙縮脲試劑后，三支試管中的溶液均變紫色，而不是藍色，C錯誤；本實驗的自變量為酶的種類，因此溫度、pH均屬于無關(guān)變量，D正確。題后歸納(1)探究酶的高效性時，對照組應(yīng)用無機催化劑對照。(2)用不同底物、同種酶來探究酶的專一性時，若是用淀粉酶和淀粉、蔗糖(兩種底物)，則應(yīng)用斐林試劑作為檢測試劑，不能選用碘液作為檢測試劑。二、梯度法——探究酶的最適溫度或最適pH1．設(shè)計思路2．設(shè)計方案3．如圖中實驗裝置用于研究溫度對凝乳酶催化乳汁凝固的影響，先將酶和乳汁分別加入2支試管，然后將兩支試管放入同一水浴環(huán)境中持續(xù)15min，再將酶和乳汁倒入同一試管中混合，保溫并記錄凝乳所需要的時間。通過多次實驗，記錄在不同溫度下凝乳所需要的時間，結(jié)果如表：(1)解釋以下兩種處理對實驗結(jié)果的影響。①將裝置A中的混合物加溫至40℃，乳汁凝固時間如何變化？________，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________。②將裝置F中的混合物冷卻至40℃，乳汁凝固情況________，原因是______________________________________________________________________。(2)若將酶和乳汁先混合再進行F組實驗，實驗結(jié)果會不準(zhǔn)確，原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)根據(jù)表格簡要寫出探究該酶催化作用的最適溫度的實驗思路：_______________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)①明顯縮短40℃時凝乳酶活性較高，乳汁凝固時間較短②不凝固60℃時凝乳酶已失活，將溫度降至40℃時不會恢復(fù)活性(2)酶具有高效性，一旦酶與乳汁混合就可以發(fā)生凝乳反應(yīng)(3)在30～50℃范圍內(nèi)設(shè)置更小的溫度梯度，其他條件不變，重新進行實驗，凝乳時間最短對應(yīng)的溫度接近最適溫度(合理即可)解析(1)①低溫不破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，在一定范圍內(nèi)升高溫度，酶的活性可以發(fā)揮出來，由表格可知，該酶的最適溫度在40℃左右，因此如果將A組的水溫逐漸提高至40℃，酶活性提高，乳汁凝固時間明顯縮短，②高溫破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，使酶永久失活，即使溫度降低，酶的活性也不能恢復(fù)，因此裝置F中的酶已經(jīng)失活，將F組混合物冷卻至40℃，乳汁凝固時間不變(不能凝固)。(2)酶具有高效性，若將酶和乳汁先混合再進行F組實驗，會因為發(fā)生凝固反應(yīng)而使實驗結(jié)果不準(zhǔn)確。(3)分析表格數(shù)據(jù)可知，該酶催化作用的最適溫度在30～50℃，若探究該酶催化作用的最適溫度，在30～50℃范圍內(nèi)設(shè)置更小的溫度梯度，其他條件不變，重新進行實驗，凝乳時間最短對應(yīng)的溫度接近最適溫度。4．請回答下列有關(guān)酶的實驗探究的問題：(1)為證明過氧化氫酶的活性受pH的影響，同學(xué)甲做了如下實驗：上述實驗設(shè)計中有兩處不妥之處，請指出：①___________________________________________________________；②______________________________________________________________________________________________________________________。(2)一般情況下，不能用H2O2酶為材料探究溫度對酶活性的影響，原因是______________________________。而探究pH對酶活性的影響時，不宜選用“淀粉酶催化淀粉水解”，原因是___________________________________。探究溫度對酶活性的影響時，若選用“淀粉酶催化淀粉水解”，則不宜選用________________作為鑒定試劑，而應(yīng)選用________________作為鑒定試劑。答案(1)①缺少pH＝7的對照組②加入NaOH和HCl的時間順序不合理，應(yīng)在加入H2O2酶前改變?nèi)芤旱膒H(2)H2O2不穩(wěn)定易分解，溫度會影響H2O2的分解速率在酸性環(huán)境下淀粉會分解，且碘液做鑒定試劑會和NaOH發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，影響結(jié)果斐林試劑碘液解析驗證酶的活性受pH的影響時，除了設(shè)置酸性條件、堿性條件的實驗組外，還需要設(shè)置pH＝7的對照組。探究pH、溫度對酶活性的影響時，在未達到預(yù)設(shè)條件前，避免將酶與底物混合。題后歸納1．溫度對酶活性的影響的注意事項(1)探究溫度對酶活性的影響時，一定要讓底物和酶在各自所需的溫度下保溫一段時間，再進行混合，并且按一定的溫度梯度多設(shè)幾個實驗組。(2)若選擇淀粉和淀粉酶來探究酶的最適溫度，檢測的試劑不可用斐林試劑代替碘液。因為斐林試劑需在水浴加熱條件下才會發(fā)生特定的顏色反應(yīng)，而該實驗中需嚴(yán)格控制溫度。(3)探究溫度對酶活性的影響時，不適宜用H2O2作底物，因為H2O2遇熱會分解。2．pH對酶活性的影響的注意事項(1)探究pH對酶活性的影響實驗時，必須先將酶置于不同環(huán)境條件下(加蒸餾水、加NaOH溶液、加鹽酸)，然后再加入反應(yīng)物。否則反應(yīng)物會在未調(diào)節(jié)好pH的情況下就在酶的作用下發(fā)生反應(yīng)，影響實驗準(zhǔn)確性。(2)探究pH對酶活性的影響時，不能用斐林試劑作指示劑，因為鹽酸會和斐林試劑中的Cu(OH)2發(fā)生中和反應(yīng)，使斐林試劑失去作用。(3)探究pH對酶活性的影響時，不宜采用淀粉酶催化淀粉的反應(yīng)，因為用作鑒定試劑的碘液會和NaOH發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使碘與淀粉生成藍色絡(luò)合物的機會大大減少，而且在酸性條件下淀粉也會水解，從而影響實驗的觀察效果?？键c3ATP的結(jié)構(gòu)和功能1．ATP的結(jié)構(gòu)2．ATP的結(jié)構(gòu)及其與RNA的關(guān)系(1)圖中A表示eq\o(□,\s\up3(01))腺嘌呤，①是eq\o(□,\s\up3(02))腺苷，②是eq\o(□,\s\up3(03))腺嘌呤核糖核苷酸，③是eq\o(□,\s\up3(04))ADP，④是eq\o(□,\s\up3(05))ATP，⑤是eq\o(□,\s\up3(06))普通化學(xué)鍵，⑥是eq\o(□,\s\up3(07))高能磷酸鍵。(2)據(jù)圖確定ATP與RNA的關(guān)系是ATP去掉兩個磷酸基團后的剩余部分是組成eq\o(□,\s\up3(08))RNA的基本單位之一。深挖教材(1)ATP是能量嗎？提示ATP不等于能量，ATP是一種高能磷酸化合物，其高能磷酸鍵水解時能夠釋放能量，所以ATP是與能量有關(guān)的物質(zhì)，不可將兩者等同起來。(2)ATP與DNA、RNA、核苷酸的結(jié)構(gòu)中都有“A”，“A”表示的含義有什么不同？提示ATP與DNA、RNA、核苷酸的結(jié)構(gòu)中都有“A”，但表示的含義不同，如圖所示：ATP中的A為腺苷，由腺嘌呤和核糖組成；DNA分子中的A為腺嘌呤脫氧核苷酸，由一分子腺嘌呤、一分子脫氧核糖和一分子磷酸組成；RNA分子中的A為腺嘌呤核糖核苷酸，由一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子磷酸組成；核苷酸中的A為腺嘌呤?？梢?，它們的共同點是都含有腺嘌呤。3．ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化(1)植物細胞可以通過eq\o(□,\s\up3(01))光合作用和細胞呼吸形成ATP，而動物細胞只能通過eq\o(□,\s\up3(02))細胞呼吸形成ATP。(2)ATP的合成與水解[特別提醒](1)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化不可逆：ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化，從物質(zhì)方面來看是可逆的，從酶、進行的場所、能量方面來看是不可逆的。(2)ATP是與能量有關(guān)的一種物質(zhì)，不可等同于能量：ATP是一種高能磷酸化合物，高能磷酸鍵水解時能夠釋放出高達30.54kJ/mol的能量。(3)細胞中ATP含量很少，ATP與ADP轉(zhuǎn)化非常迅速及時。無論是飽食還是饑餓，ATP與ADP含量都保持動態(tài)平衡。(4)ATP轉(zhuǎn)化為ADP又稱“ATP的水解反應(yīng)”，這一過程需ATP水解酶的催化，同時也需要消耗水。蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉等的水解也都需要消耗水。(3)eq\o(□,\s\up3(09))吸能反應(yīng)一般與ATPeq\o(□,\s\up3(10))水解相聯(lián)系，由ATP水解提供能量。eq\o(□,\s\up3(11))放能反應(yīng)一般與ATP的eq\o(□,\s\up3(12))合成相聯(lián)系。4．ATP的功能ATP是細胞內(nèi)eq\o(□,\s\up3(01))高能磷酸化合物，是細胞生命活動所需能量的eq\o(□,\s\up3(02))直接來源。[特別提醒]ATP并不是細胞內(nèi)唯一的高能化合物，高能化合物在生物體內(nèi)有很多種，如存在于各種生物體細胞內(nèi)的UTP、GTP、CTP及動物體內(nèi)的磷酸肌酸。5．ATP產(chǎn)生量與O2供應(yīng)量的關(guān)系(1)A點表示無O2條件下，細胞進行eq\o(□,\s\up3(01))無氧呼吸也能產(chǎn)生少量ATP。(2)AB段表示在一定范圍內(nèi)，ATP產(chǎn)生量隨O2供應(yīng)量的增大而eq\o(□,\s\up3(02))增多。(3)BC段：當(dāng)O2供應(yīng)量達到一定值時，ATP產(chǎn)生量不再增加，這是由于細胞中ATP的產(chǎn)生還受其他條件限制，如eq\o(□,\s\up3(03))酶、有機物、eq\o(□,\s\up3(04))ADP、磷酸等。(4)若橫坐標(biāo)為呼吸強度，ATP產(chǎn)生量曲線應(yīng)從eq\o(□,\s\up3(05))原點開始。1．(必修1P88問題探討和P89小字合編)螢火蟲尾部的發(fā)光細胞中含有熒光素和熒光素酶，其中熒光素是其特有的發(fā)光物質(zhì)。熒光素接受ATP提供的能量后就被激活。在熒光素酶的催化作用下，激活的熒光素與氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成氧化熒光素并且發(fā)出熒光，此過程發(fā)生的能量轉(zhuǎn)換為化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽堋?．(必修1P90思考與討論改編)如果把糖類和脂肪比作大額支票，ATP相當(dāng)于現(xiàn)金，這種比喻有道理的原因是糖類和脂肪分子中的能量很多而且很穩(wěn)定，不能被細胞直接利用。這些穩(wěn)定的化學(xué)能只有轉(zhuǎn)化成ATP分子中活躍的化學(xué)能，才能被細胞直接利用。(必修1P90拓展題改編)植物、動物、細菌和真菌的細胞內(nèi)，都是以ATP作為能量“通貨”的，說明生物界具有統(tǒng)一性，也反映種類繁多的生物有著共同的起源。題組eq\a\vs4\al(一)ATP的結(jié)構(gòu)與成分分析1．用α、β、γ表示ATP上三個磷酸基團所處的位置(A－Pα～Pβ～Pγ)，下列敘述正確的是()A．ATP的β、γ位磷酸基團脫離，剩余部分可用于DNA的復(fù)制B．ATP的β、γ位磷酸基團脫離，剩余部分可用于基因的轉(zhuǎn)錄C．ATP含有三個高能磷酸鍵，都能為生命活動提供能量D．ATP的γ位磷酸基團脫離，釋放的能量可用于葉綠體光反應(yīng)中水的分解答案B解析ATP的β、γ位磷酸基團脫離，剩余部分為腺嘌呤核糖核苷酸，是組成RNA的基本單位之一，因此可用于DNA的轉(zhuǎn)錄，不能用于DNA的復(fù)制，A錯誤，B正確；ATP含有兩個高能磷酸鍵，C錯誤；ATP的γ位磷酸基團脫離，釋放的能量可用于各種生命活動，但光合作用光反應(yīng)形成ATP，其γ位磷酸基團脫離釋放的能量只能用于暗反應(yīng)，葉綠體光反應(yīng)中水的分解所需能量來自光能，D錯誤。2．(2018·廣東中山期末)下列有關(guān)ATP的敘述，正確的是()A．圖中的a是構(gòu)成DNA的基本單位之一B．圖中的A代表腺苷，b、c為高能磷酸鍵C．ATP中的“A”與構(gòu)成RNA中的堿基“A”表示的不是同一種物質(zhì)D．血漿中的葡萄糖進入紅細胞、腎小管對葡萄糖的重吸收會消耗ATP答案C解析圖中a為腺嘌呤核糖核苷酸，是構(gòu)成RNA的基本單位之一，A錯誤；圖中的A是腺嘌呤，b、c為高能磷酸鍵，B錯誤；ATP分子中的A是腺苷，RNA中的堿基“A”是腺嘌呤，二者不是同一種物質(zhì)，C正確；血漿中的葡萄糖進入紅細胞的方式屬于協(xié)助擴散，不會消耗ATP，D錯誤。題組eq\a\vs4\al(二)ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化3．(2018·長沙一模)下圖表示ATP中磷酸鍵逐級水解的過程圖，下列說法不正確的是()A．綠色植物葉肉細胞內(nèi)，葉綠體和線粒體均能合成ATP，但兩者合成ATP的用途不同B．酶a～c催化的反應(yīng)(底物的物質(zhì)的量相同)，產(chǎn)生⑤最少的是Ⅲ過程C．酶a發(fā)揮作用時細胞中一般伴隨著放能反應(yīng)的進行D．②是組成HIV遺傳物質(zhì)的單體之一答案C解析在綠色植物葉肉細胞內(nèi)，葉綠體通過光合作用形成ATP，但只能用于光合作用的暗反應(yīng)，線粒體合成的ATP，可以用于其他的各項生命活動，A正確；酶a～c催化的反應(yīng)(底物的物質(zhì)的量相同)，產(chǎn)生⑤最少的是Ⅲ過程，因為前兩個水解的都是高能磷酸鍵，而最后一個是普通磷酸鍵，B正確；酶a發(fā)揮作用時細胞中一般伴隨著吸能反應(yīng)的進行，C錯誤；②是腺嘌呤核糖核苷酸，HIV的遺傳物質(zhì)是RNA，所以②是組成HIV遺傳物質(zhì)的單體之一，D正確。4．(2018·甘肅白銀高三月考)ATP在生物體的生命活動中發(fā)揮著重要作用，下列有關(guān)ATP的敘述，不正確的有幾項()①人體成熟的紅細胞、蛙的紅細胞、雞的紅細胞中均能合成ATP②若細胞內(nèi)Na＋濃度偏高，為維持Na＋濃度的穩(wěn)定，細胞消耗ATP的量增加③ATP中的“A”與構(gòu)成DNA、RNA中的堿基“A”不是同一物質(zhì)④ATP是細胞中絕大多數(shù)需要能量的生命活動的直接供能物質(zhì)⑤質(zhì)壁分離和復(fù)原實驗過程中不消耗ATP⑥ATP中的能量可以來源于光能、化學(xué)能，也可以轉(zhuǎn)化為光能和化學(xué)能⑦原核細胞合成ATP時能量只能來自細胞呼吸釋放的化學(xué)能A．0項B．1項C．2項D．3項答案B解析人體成熟的紅細胞可通過無氧呼吸產(chǎn)生ATP，蛙的紅細胞、雞的紅細胞可通過有氧呼吸產(chǎn)生ATP，①正確；Na＋運出細胞的方式為主動運輸，細胞消耗能量，故為維持Na＋濃度的穩(wěn)定，細胞消耗ATP的量增加，②正確；ATP中的“A”指腺苷，DNA和RNA中的堿基“A”指腺嘌呤，不是同一物質(zhì)，③正確；ATP是細胞中絕大多數(shù)需要能量的生命活動的直接供能物質(zhì)，④正確；質(zhì)壁分離和復(fù)原實驗過程為水的運輸，屬于自由擴散，不消耗ATP，⑤正確；光合作用過程合成ATP的能量來源于光能，呼吸作用過程合成ATP的能量來源于化學(xué)能，ATP水解釋放的能量也可以轉(zhuǎn)化成光能和化學(xué)能，⑥正確；⑦原核細胞合成ATP時能量可來自細胞呼吸釋放的化學(xué)能，也可來自光合作用，例如藍藻，⑦錯誤。題后歸納細胞內(nèi)產(chǎn)生與消耗ATP的生理過程命題新角度1ATP與其他高能化合物5．(2018·皖江名校聯(lián)考)生物體內(nèi)的高能磷酸化合物有多種，它們的用途有一定差異，如表所示。下列相關(guān)敘述，最為準(zhǔn)確的是()A．無光情況下，葉肉細胞內(nèi)合成ATP的場所有線粒體和葉綠體B．在糖原、脂肪和磷脂的合成過程中，消耗的能量均不能來自ATPC．UTP分子中所有高能磷酸鍵斷裂后，可得到尿嘧啶脫氧核苷酸D．葡萄糖和果糖反應(yīng)生成蔗糖的過程中，可由ATP直接供能答案D解析葉綠體內(nèi)能產(chǎn)生ATP，但必須要有光照，無光情況下，葉肉細胞內(nèi)合成ATP的場所有線粒體和細胞質(zhì)基質(zhì)，A錯誤；ATP是細胞內(nèi)的能量“通貨”，蛋白質(zhì)、糖原、脂肪和磷脂合成過程中可由ATP直接供能，B錯誤；UTP分子中所有高能磷酸鍵斷裂后，得到的是尿嘧啶核糖核苷酸，C錯誤；蔗糖的合成過程中可由ATP直接供能，D正確。命題新角度2ATP與dATP6．有關(guān)ATP分子的研究中，用α、β和γ表示ATP或dATP(d表示脫氧)上三個磷酸基團所處的位置(A－αP～βP～γP或dA－αP～βP～γP)。下列說法錯誤的是()A．dATP徹底水解后產(chǎn)物中有三種小分子物質(zhì)B．光合作用過程中會發(fā)生連接γ位磷酸基團的高能磷酸鍵的斷裂和形成C．ATP分子中含有兩個高能磷酸鍵，其水解后均可為興奮在神經(jīng)元間的傳遞供能D．dATP脫去β、γ位磷酸基團后，所得物質(zhì)是組成DNA分子的基本單位之一答案C解析dATP徹底水解后的產(chǎn)物有脫氧核糖、磷酸和腺嘌呤，共三種小分子物質(zhì)，A正確；光合作用過程中發(fā)生ATP的合成和分解，所以會發(fā)生連接γ位磷酸基團的高能磷酸鍵的形成和斷裂，B正確；ATP中有兩個高能磷酸鍵，通常情況下，只有連接γ位磷酸基團的高能磷酸鍵的水解釋放的能量才可用于興奮在神經(jīng)元間的傳遞，C錯誤；dATP中的兩個高能磷酸鍵水解掉后，剩余的部分是腺嘌呤脫氧核苷酸，是組成DNA的基本單位之一，D正確。高考熱點突破1．(2016·全國卷Ⅰ)若除酶外所有試劑已預(yù)保溫，則在測定酶活力的實驗中，下列操作順序合理的是()A．加入酶→加入底物→加入緩沖液→保溫并計時→一段時間后檢測產(chǎn)物的量B．加入底物→加入酶→計時→加入緩沖液→保溫→一段時間后檢測產(chǎn)物的量C．加入緩沖液→加入底物→加入酶→保溫并計時→一段時間后檢測產(chǎn)物的量D．加入底物→計時→加入酶→加入緩沖液→保溫→一段時間后檢測產(chǎn)物的量答案C解析測定酶活力的實驗中緩沖液可維持溶液的pH，所以緩沖液應(yīng)在底物與酶混合之前加入，反應(yīng)時間的測定則應(yīng)在底物與酶混合之后開始，C正確。2．(2016·海南高考)下列有關(guān)植物細胞能量代謝的敘述，正確的是()A．含有兩個高能磷酸鍵的ATP是DNA的基本組成單位之一B．加入呼吸抑制劑可使細胞中ADP生成減少，ATP生成增加C．無氧條件下，丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)榫凭倪^程中伴隨有ATP的合成D．光下葉肉細胞的細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體中都有ATP合成答案D解析ATP去掉兩個高能磷酸鍵后為腺嘌呤核糖核苷酸，其是構(gòu)成RNA的基本組成單位之一，A錯誤；呼吸抑制劑會抑制細胞呼吸，使ATP生成減少，B錯誤；無氧呼吸第一階段可以產(chǎn)生少量ATP，第二階段不產(chǎn)生ATP，C錯誤；光下葉肉細胞既可以進行光合作用也可進行有氧呼吸，細胞